摘要目的<br> 1.从转录层面水平探讨RSVA亚型(RespiratorysyncytialvirusAsubtype,RSV-A)毛细支气管炎的宿主遗传与免疫反应特点,深化对RSV感染发病机制的认识。<br> 2.寻找能客观评价RSV-A毛细支气管炎疾病严重度的特异性生物学指标,为分子诊断和早期干预提供科学依据。<br> 方法<br> 1.研究对象:为2021年7月1日-2022年7月1日因临床诊断毛细支气管炎在温州医科大学附属第二医院、育英儿童医院呼吸科住院,符合纳入标准及排除标准的RSVA亚型毛细支气管炎患儿作为病例组,按病情分为轻度组、中度组及重度组,同时招募同期于儿童保健科体检的健康儿童作为对照组;收集病例组和对照组的一般资料,病例组的临床和实验室资料。<br> 2.研究方法:入院24小时内采集毛细支气管炎患儿鼻咽分泌物标本,采用直接免疫荧光法筛查RSV抗原,对RSV阳性样本进行RNA提取、反转录、扩增目的基因、琼脂糖凝胶电泳检测、条带回收、测序及序列比对分析流程鉴定亚型;48小时内收集病例组及对照组的全血标本进行外周血白细胞RNA的提取,将病例组及对照组合格的RNA外送RNA测序(RNA-Sequencing,RNA-seq)获取测序结果。<br> 3.生物信息技术分析<br> 3.1利用R软件中的limma包检测病例组与对照组的差异表达基因(Differentiallyexpressedgenes,DEGs),同时采用生物学功能富集及PPI网络的构建的方法分析,寻找和免疫相关的通路和关键的免疫基因。<br> 3.2将轻度组、中度组、重度组分别与对照组比较,筛选差异表达基因;将病例组所有表达基因的数据作为数据集,利用加权基因共表达网络分析(Weightedgeneco-expressionnetworkanalysis,WGCNA)方法寻找与疾病严重度相关的基因共表达模块,通过生物学功能富集的方法筛选能客观评估RSV-A毛细支气管炎疾病严重度的生物学指标。<br> 4.统计学分析:采用非参数Mann-WhitneyU检验或χ2检验进行组间比较。<br> 结果<br> 1.RSV亚型鉴定<br> 扩增产物琼脂糖凝胶电泳、核苷酸序列及正反向核苷酸序列测序部分峰形显示为RSVA亚型。<br> 2.病例组与对照组一般资料<br> 病例组共有44例患儿,其中男28例(63.6%),女16例(36.4%),男女比1.75:1.00,中位年龄6.5月龄(3个月~11个月),<6月龄19例(43.2%),≥6月龄25例(56.8%)。对照组有20例儿童,其中男12例(60.0%),女8例(40.0%),男女比1.50:1.00,中位年龄5.5月龄(3个月~9个月)。病例组和对照组的年龄(Z=0.437,P=0.662)及性别(χ2=0.078,0.781)差异均无统计学意义(均P>0.05),具有可比性。<br> 3.病例组的疾病严重度<br> 轻度组19例(43.2%),中度组14例(31.8%)及重度组11例(25.0%)。<br> 4.病例组的差异基因表达筛选及分析<br> 4.1病例组与对照组的DEGs筛选<br> 与对照组比较,病例组共有DEGs1282个,其中上调基因837个(65.29%),下调基因445个(34.71%)。<br> 4.2DEGs进行基因本体(GeneOntology,GO)数据库、京都基因与基因组百科全书(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG)富集分析<br> DEGs的GO功能分析,其参与的生物过程(biologicalprocess,BP)主要包括通过质膜黏附分子的细胞-细胞黏附等。KEGG通路富集结果显示,主要富集在细胞因子-细胞因子受体相互作用、细胞黏附分子、钙离子信号通路等免疫相关信号通路。其中细胞因子-细胞因子受体相互作用通路富集了38个DEGs,如白介素-1β(Interleukin1beta,IL-1β),白介素-10(Interleukin10,IL-10),CC亚家族趋化因子配体2(CCChemokineligand2,CCL2)等。<br> 4.3DEGs的蛋白质互相作用(Protein-ProteinInteraction,PPI)网络构建<br> 共有12个基因处于PPI网络的核心位置,对整个网络起的作用最为关键。鉴定出IL-1β、IL-10、CCL2、表皮生长因子受体(Epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)、Toll样受体2(Toll-likereceptor2,TLR2)、基质金属蛋白酶9(Matrixmetalloprotein-9,MMP-9)为参与免疫应答相关的基因。<br> 5.病例组与疾病严重度相关的生物学指标分析与鉴定<br> 5.1轻、中、重度组与对照组的DEGs筛选<br> 轻、中、重度组与对照组比较得到的DEGs分析显示:轻度组DEGs995个,中度组DEGs1139个,重度组DEGs1123个;其中轻、中、重度组共有相同表达基因261个。<br> 5.2获取与轻、中、重度相关联的模块及分析<br> blue模块与临床表型相关性较高(r=0.34,P<0.05),与疾病严重度表型存在相关性。对该模块模块中的基因进行PPI网络分析,并筛选出前15个核心基因。其中,与疾病严重度关联度较大的基因为伴侣蛋白含T复合物蛋白1,亚基5(ChaperonincontainingT-complexprotein1,subunit5,CCT-5)和β肌动蛋白(Actinbeta,ACTB)。blue模块中基因的GO功能富集显示在生物学过程中主要涉及中性粒细胞激活、中性粒细胞脱颗粒等生物学免疫相关过程。KEGG通路富集结果显示,主要富集在过氧化物酶体、碳代谢等相关信号通路。<br> 结论<br> 1.EGFR、TLR2、MMP-9及有IL-1β、IL-10、CCL2参与的细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路在RSVA亚型毛细支气管炎的宿主免疫应答发挥作用。<br> 2.CCT-5和ACTB可能是预测RSVA亚型毛细支气管炎疾病严重度的生物学标志物。<br> 3.中性粒细胞激活及脱颗粒可能参与RSVA亚型毛细支气管炎的宿主免疫应答。
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